آلية مبتكرة لمراقبة جودة مياه الأنهار والبحيرات

نشرت مؤخراً مجلة “IEEE Access” نتائج دراسة هامة بعنوان: “النموذج التنبئى الهجين لمراقبة جودة المياه على أساس بيانات صور الأقمار الصناعية  Sentinel-2 L1C“, شاركت في الدراسة الباحثة المصرية الدكتورة “شيرين طايع” الأستاذ المساعد بقسم الذكاء الإصطناعى، بالجامعة المصرية الروسية، وتوصلت الدراسة إلى إمكانية ابتكار نموذج آلى جديد يعتمد على تقنية “الذكاء الاصطناعى”؛ لمراقبة جودة مياه “الأنهار، والبحيرات” تلقائيًا وديناميكيًا من صور”الأقمار الصناعية”، “عن بُعد” لمعالجة مشكلة عدم كفاية العينات وتوفير وقت وتكلفة جمع العينات من المواقع.

تقنية الشبكات العصبية

وفقاً للباحثة المصرية, يتميز النموذج الجديد بقدرته على المراقبة والتنبؤ بجودة المياه “عن بُعد” تلقائياً وديناميكياً؛ باستخدام تقنيات “الذكاء الإصطناعى”، والشبكات العصبية من خلال تحليل صور “الأقمار الصناعية”، ويعمل بكفاءة عالية فى المناطق الجغرافية المتغيرة، والمواسم المختلفة.. مؤكدة أن النموذج يعتمد على استخدام بيانات صور “الأقمار الصناعية”، فى استنباط المعاملات الضوئية وغير البصرية، وتحديد العلاقات ذات المغزى بين المعاملات البصرية وغير البصرية لرسم “خريطة بصرية” بشكل مثالى للعوامل التى تحدد جودة المياه على صور الأقمار الصناعية.

أضافت الباحثة لوسائل إعلام مصرية، أنه تم تطبيق النموذج على ثلاث مجموعات من البيانات لمناطق جغرافية مختلفة فى مواسم متنوعة، بإستخدام تقنيات الذكاء الإصطناعى والشبكات العصبية فى تحليل صور “الأقمار الصناعية”، والتنبؤ تلقائياً وديناميكياً بجودة المياه، المجموعة الأولى من “بحيرة ناصر”، صيف “أغسطس” لعام (٢٠١٦)، وتشمل بيانات هذه المجموعة خمسة قطاعات من الجنوب إلى الشمال وهى: “أبوسمبل، توشكى، المضيق، دهميت، وأسوان”، أنه تم اختيار ثلاثة مواقع لكل قطاع: الشرقى، الغربى، ومنتصف القناة الرئيسية من المياه السطحية، وقد تم دراسة (12) معياراً لجودة المياه.

أشارت، إلى أن مجموعة البيانات الثانية لـ”بحيرة ناصر”، ربيع “أبريل” لعام  (٢٠١٦)، وتحتوى على (11) قطاعاً من الجنوب إلى الشمال وهى: “أركين، سارة، عدندان، أبو سمبل، توشكى، أبريم، وادى العرب، المضيق، العلاقى، جرف حسين، وكلابشة”.. مشيرةً إلى أن مجموعة البيانات الثالثة لنبع خزان بن الويدان في “دولة المغرب”، ربيع “مايو” لعام (٢٠١٧) وتم دراسة خمسة معايير لجودة المياه.

ووفقا للباحثة, تم اختيار صور “الأقمار الصناعية”، بناءً على عدة معايير؛ منها أن تكون الصور المختارة خالية من السحابة وتم الحصول عليها فى غضون أربعة أيام على الأكثر من القياسات فى الموقع.. كاشفةً عن أنه تمت مقارنة النتائج التى حصلنا عليها من صور “الأقمار الصناعية”، بنتائج تحليل العينات التى تم رفعها من المواقع لتحديد جودة المياه وأظهرت النتائج التجريبية للنموذج المقترح نتائج واعدة بدقة وصلت إلى 91.6٪ للمعلمات الضوئية ودقة 89٪ للمعلمات غير البصرية للثلاث مجموعات من البيانات.

حول الباحثة

المؤهلات العلمية

• كالوريوس : علوم – الحسابات العلمية – كلية العلوم – جامعة القاهرة – 1996
• ماجستير: علوم الحاسب (Neural Network & Parallel Processing)- كلية العلوم – جامعة القاهرة – 2006

• دكتوراه: علوم الحاسب (Image Processing & Parallel Processing)- كلية العلوم – جامعة القاهرة – 2012.

التدرج الأكاديمي

• نائباً لمدير وحدة الخدمات الالكترونية بالكلية من 2015 حتى الان
• مديراً لمركز إنتاج المقررات الالكترونية بالجامعة من 10/3/2015 وحتى 31/8/2019.
• وكيل الكلية لشئون خدمة المجتمع وتنمية البيتة اعتبارا من 10 / 8 / 2017
• قائم بعمل وكيل كلية الحاسبات والمعلومات لشئون التعليم والطلاب اعتبارا من 22/ 10 / 2018 وحتى 2020

الخبرات التدريسية

• التدريس بكلية الحاسبات والمعلومات لطلبة البكالوريوس والدراسات العليا من 2012 وحتي الآن
• التدريس بكلية العلوم جامعة القاهرة لطلبة البكالوريوس والدراسات العليا 2015، 2016، 2017
• التدريس بكلية التجارة وإدارة الأعمال – قسم نظم المعلومات التجارية 2015، 2016، 2017
• التدريس بكلية التربية – قسم الحاسب الآلي – جامعة الدمام 2010، 2011
• التدريس بكلية المجتمع – قسم الحاسب الآلي – جامعة حائل 2006، 2007 التدريس بكلية الحاسبات والمعلومات – الجامعة العربية المفتوحة 2006، 2007
• التدريس بالمعهد العالي للسياحة والفنادق – السادس من أكتوبر 1996، 2005